Punti caldi edonici nella corteccia cerebrale

 

 

LORENZO L. BORGIA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XV – 14 ottobre 2017.

Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione Scientifica della Società.

 

 

[Tipologia del testo: RECENSIONE]

 

“… ogni moto psicofisico che supera la soglia della coscienza è accompagnato da piacere

nella misura in cui, al di là di un certo limite, si avvicina alla completa stabilità…”

[Gustav Theodor Fechner, 1873]

 

L’esergo introduce il tema del piacere riportando l’ipotesi, citata dallo stesso Freud in Al di là del principio di piacere (1920), di uno straordinario pioniere della concezione neurofisiologica della mente quale fu Fechner, il cui contributo allo studio della percezione figura ancora nei testi di neurofisiologia[1]. Si tratta dell’ipotesi basata sul principio della tendenza alla stabilità, che considera la natura del piacere quale quella di un processo diretto verso un equilibrio funzionale stabile. Al contrario, Freud concepisce il piacere quale fase di scarica di una tensione, assumendo implicitamente il modello orgasmico quale paradigma.

Da quell’epoca è passata molta acqua sotto i ponti delle discipline neuroscientifiche e, dopo aver a lungo considerato “sistema del piacere” il sistema a ricompensa dopaminergico alla base della tendenza all’autostimolazione, si è compreso che le basi neurobiologiche delle sensazioni positive che inducono un animale a prediligere, preferire, cercare e ripetere una particolare esperienza, sono articolate e complesse all’interno dell’encefalo, potendo esprimere una gamma di stati mentali che varia dal puro piacere contemplativo, tipico delle nostre esperienze artistiche e culturali più elevate, fino a semplici stati motivazionali che favoriscono l’azione. Nella ricerca delle basi biologiche del piacere un definito ed importante passo in avanti è stato compiuto nel superare la vecchia concezione che considerava le spinte edoniche quali processi esclusivamente sottocorticali, attribuendo alla corteccia ruoli di sintesi astratta ed elaborazione cognitiva delle informazioni provenienti dalle strutture di livello più basso.

Ormai è ben definita da una mole notevole di risultati sperimentali la partecipazione della corteccia orbitofrontale, dell’insula (di Reil) e delle aree collegate all’esperienza del piacere e allo stato psichico convenzionalmente definito motivazione. Non si conosce, tuttavia, l’esatto ruolo svolto da tali regioni corticali, e al riguardo non vi è accordo tra i ricercatori: alcuni ipotizzano per la corteccia un mero ruolo di codifica di segnali generati altrove per la rielaborazione in chiave cognitiva; altri sostengono una diretta responsabilità causale nella genesi delle risposte edoniche.

Castro e Berridge hanno studiato il problema mediante una sperimentazione che ha prodotto risultati di notevole interesse. In precedenza i due ricercatori, registrando topograficamente gli effetti edonici prodotti da microiniezioni di singole molecole, hanno realizzato dettagliate mappe di potenziali siti affettivi con guadagno di funzione (gain-of-function) nella corteccia limbica del ratto. Nello studio qui recensito, i due ricercatori hanno rilevato e dimostrato che la stimolazione con oppioidi o oressina della corteccia orbitofrontale e dell’insula rinforza in maniera causale le reazioni edoniche di gradimento al sapore dolce; inoltre, hanno identificato un terzo sito corticale, nel quale gli stessi stimoli neurochimici riducono l’impatto edonico positivo.

Infine, per comparare gli effetti, gli autori hanno mappato regioni coincidenti ma separabili nelle quali la stimolazione neurochimica accresce la motivazione all’assunzione di cibo.

(Daniel C. Castro & Kent C. Berridge, Opioid and Orexin hedonic hotspots in rat orbitofrontal cortex and insula. Proceedings of the National Academy of Sciences USA - Epub ahead of print doi:10.1073/pnas.1705753114, 2017).

La provenienza degli autori è la seguente: Department of Anesthesiology, Washington University in St. Louis, St. Louis MO (USA); Department of Psychology, University of Michigan, Ann Arbor, MI (USA).

Un hedonic hotspot può essere definito come un sito cerebrale la cui stimolazione neurochimica da parte di specifiche molecole amplifica causalmente l’impatto edonico di ricompense sensoriali, con l’effetto di accrescere, ad esempio, il gradimento per una sensazione gustativa, quale il sapore dolce. Così intendendo i siti edonici, Castro e Berridge ne hanno identificati due nella corteccia, dove lo stimolo dei recettori oppioidi mu o di quelli per l’oressina ha accentuato l’effetto di piacere generato dal disaccaride saccarosio.

Il primo hedonic hotspot, come già più sopra accennato, è stato identificato nella parte anteriore della corteccia orbitofrontale; il secondo, nel segmento posteriore della corteccia dellinsula. È interessante anche la scoperta di un sito in grado di sopprimere l’effetto edonico, definito dagli autori dello studio hedonic coldspot. Tale sito è stato caratterizzato morfologicamente come una striscia interposta, che va dalla parte posteriore della corteccia orbitofrontale verso l’insula, allungandosi attraverso l’insula anteriore e media e rimanendo compresa fra i due punti caldi di accentuazione edonica. Per quanto riguarda il meccanismo, per il momento i ricercatori sono riusciti a stabilire che le stimolazioni con oppioidi o oressina in entrambi i siti di amplificazione del piacere attivavano Fos attraverso un “circuito edonico” includente strutture corticali e sottocorticali. Similmente, il sito ad azione inibitoria, o “freddo”, attivava un “circuito di soppressione edonica”.

Infine, l’assunzione di cibo era accresciuta dalla stimolazione di vari siti della corteccia prefrontale. Tale risultato indica che i substrati anatomici della corteccia cerebrale per l’incremento della motivazione ad assumere cibo sono nettamente distinti e separati da quelli di impatto edonico, diversamente da quanto ritenuto da alcuni sulla base di un’opinione diffusa alcuni anni or sono.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L-14 ottobre 2017

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

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[1] Si ricorda, in particolare, la legge di Weber-Fechner che stabilisce il rapporto tra sensazione (S) e stimolo (R) come una relazione in cui la sensazione è proporzionale al logaritmo dell’intensità dello stimolo: S = K  logR.